JP2007113450A

JP2007113450A - Scroll type fluid machine

Info

Publication number: JP2007113450A
Application number: JP2005304198A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakano; 雅夫中野; Noboru Iida; 飯田　　登; Tatsuya Nakamoto; 達也中本; Tsutomu Tsujimoto; 力辻本; Kiyoshi Sawai; 澤井　　清; Hideki Murakami; 秀樹村上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-05-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce force such as centrifugal force by forming a constitution which allows assembly even if a hole position for an auxiliary crank ball bearing is slightly deviated and reduces capacity of a turning scroll. <P>SOLUTION: A scroll type fluid machine is equipped with an auxiliary crank mechanism 12 provided between a revolving scroll 6 and a fixed frame 7 so as to prevent rotation of the revolving scroll 6. A revolving scroll side ball bearing 14 in an auxiliary crank 13 is taken as a single row deep groove ball bearing. A fixed frame side ball bearing 15 is taken as a double-row angular ball bearing. By so doing, degrees of freedom in a thrust and radial directions of the single row deep groove ball bearing are made larger than those of the double-row angular ball bearing. As a result, the assembly is allowed even if a hole position for the auxiliary crank ball bearing is slightly deviated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体の圧縮、膨張および圧送を行なうスクロール式流体機械、特に固定スクロールに対して、旋回スクロールの回転阻止機構を有したスクロール式流体機械に関する。 The present invention relates to a scroll type fluid machine that compresses, expands, and pumps fluid, and more particularly to a scroll type fluid machine that has a rotation preventing mechanism for a turning scroll with respect to a fixed scroll.

従来のこの種の無給型スクロール式流体機械には、旋回スクロールの自転を防止するためには補助クランク機構が広く使用されている。前記補助クランク機構の旋回スクロール側、固定フレーム側にはそれぞれ複列アンギュラー玉軸受けが使用され回転自在に軸支している（例えば、特許文献１参照）。 In the conventional non-feed type scroll fluid machine of this type, an auxiliary crank mechanism is widely used to prevent the rotation of the orbiting scroll. Double-row angular ball bearings are used on the orbiting scroll side and the fixed frame side of the auxiliary crank mechanism, respectively, and are rotatably supported (see, for example, Patent Document 1).

図３は、特許文献１に記載された従来のスクロール式流体機械の補助クランク機構を示すものである。図３に示すように旋回スクロール３１、固定フレーム３２を連結する補助クランク３３および複列アンギュラー玉軸受け３４、３５より構成されている。また、この種のスクロール式流体機械では旋回スクロール側の補助クランク玉軸受け用の穴位置と固定フレーム側の補助クランク玉軸受け用の穴位置が合っていなければ補助クランクによるスムーズな旋回運転が困難になるため高精度の加工が要求された。 FIG. 3 shows an auxiliary crank mechanism of a conventional scroll fluid machine described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the rotary scroll 31, the auxiliary crank 33 that connects the fixed frame 32, and the double-row angular ball bearings 34 and 35 are configured. Also, in this type of scroll fluid machine, if the hole position for the auxiliary crank ball bearing on the orbiting scroll side does not match the hole position for the auxiliary crank ball bearing on the fixed frame side, smooth turning operation with the auxiliary crank becomes difficult. Therefore, high-precision processing was required.

図４は、特許文献２に記載された従来のスクロール式流体機械の断面図を示すものである。図４に示すように補助クランク４１と玉軸受け４２の間には補助クランク玉軸受け用の穴位置補正のためにＯリング４３、４４が挿入されている。
特開平１１−２４７７７０号公報（図２）特開平１１−８２３２８号公報（図１） FIG. 4 shows a cross-sectional view of a conventional scroll fluid machine described in Patent Document 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, O-rings 43 and 44 are inserted between the auxiliary crank 41 and the ball bearing 42 for correcting the hole position for the auxiliary crank ball bearing.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-247770 (FIG. 2) Japanese Patent Laid-Open No. 11-82328 (FIG. 1)

しかしながら、前記従来の構成では補助クランク旋回スクロール側の玉軸受けに複列アンギュラー玉軸受けを使用しているために組立ての余裕度が小さく、また旋回スクロールの厚みが大きくなったり、外形が大きい構成になり、さらに複列アンギュラー玉軸受け自身の質量も単列深溝玉軸受けの約２倍近くあるため旋回スクロールの質量が増大し、遠心力が増大する構成となっていた。また、補助クランク玉軸受け用の穴位置補正のためにＯリングを採用しているが、熱や経年変化でゴムが劣化して補助クランクピンと玉軸受けが滑りクリープが発生する可能性があった。 However, since the conventional configuration uses a double-row angular ball bearing for the ball bearing on the auxiliary crank turning scroll side, the assembly margin is small, the thickness of the turning scroll is large, and the outer shape is large. Furthermore, since the mass of the double row angular ball bearing itself is nearly twice that of the single row deep groove ball bearing, the mass of the orbiting scroll is increased and the centrifugal force is increased. Further, although an O-ring is used for correcting the hole position for the auxiliary crank ball bearing, there is a possibility that the rubber will deteriorate due to heat and aging, and the auxiliary crank pin and the ball bearing may slip and generate creep.

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であり、旋回スクロールの容量を小さく構成し、遠心力等の力を低減するスクロール式流体機械を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and can be assembled even if the position of the hole for the auxiliary crank ball bearing is slightly shifted, and the capacity of the orbiting scroll is reduced, It aims at providing the scroll type fluid machine which reduces forces, such as centrifugal force.

上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受けを単列深溝玉軸受けとし、固定フレーム側の玉軸受けを複列アンギュラー玉軸受けとしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention includes an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame to prevent the orbiting scroll from rotating. A scroll type fluid machine comprising: a rotating scroll side ball bearing of the auxiliary crank is a single row deep groove ball bearing, and a fixed frame side ball bearing is a double row angular ball bearing.

これにより、単列深溝玉軸受けのスラスト方向およびラジアル方向の自由度が複列アン
ギュラーより大きいので補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能である。 As a result, the degree of freedom in the thrust direction and radial direction of the single row deep groove ball bearings is larger than that of the double row angular, so that assembly is possible even if the hole positions for the auxiliary crank ball bearings are slightly shifted.

また、請求項２に記載の発明は、旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受け外輪と挿入穴をすきま嵌めで構成し、前記玉軸受け外輪と軸受け穴のすきまに接着剤を挿入して固定したことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is a scroll type fluid machine comprising an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame in order to prevent the orbiting scroll from rotating, A ball bearing outer ring on the side of the orbiting scroll of the auxiliary crank and an insertion hole are formed by clearance fitting, and an adhesive is inserted and fixed in the gap between the ball bearing outer ring and the bearing hole.

このことにより補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能である。 As a result, assembly is possible even if the hole position for the auxiliary crank ball bearing is slightly deviated.

本発明のスクロール式流体機械は、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であり、旋回スクロールの容量を小さく構成し、遠心力等の力を低減することが出来る。 The scroll fluid machine of the present invention can be assembled even if the position of the hole for the auxiliary crank ball bearing is slightly deviated, and the capacity of the orbiting scroll can be reduced, and the force such as centrifugal force can be reduced.

第１の発明は固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受けを単列深溝玉軸受けとし、固定フレーム側の玉軸受けを複列アンギュラー玉軸受けとしたことにより、単列深溝玉軸受けのスラスト方向およびラジアル方向の自由度が複列アンギュラーより大きいので補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であり、旋回スクロールの容量を小さく構成し、遠心力等の力を低減することが出来る。 A first aspect of the present invention is a fixed frame and a drive shaft that is rotatably provided at the center portion of the fixed frame and has a tip that serves as a crank portion. Between the orbiting scroll provided so as to be pivotable via the end plate and a wrap portion standing on the end plate, and the end portion of the fixed frame provided opposite to the orbiting scroll and the end portion of the orbiting scroll on the end plate. A fixed scroll provided with a lap that forms a plurality of compression chambers, and an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame to prevent the orbiting scroll from rotating. A scroll-type fluid machine, wherein the orbiting scroll-side ball bearing of the auxiliary crank is a single-row deep groove ball bearing, and the ball bearing on the fixed frame side is a double-row union. The single-row deep groove ball bearing has a greater degree of freedom in the thrust direction and radial direction than the double-row angular contact, so it can be assembled even if the hole position for the auxiliary crank ball bearing is slightly misaligned. Therefore, it is possible to reduce the force such as centrifugal force.

第２の発明は固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受け外輪と挿入穴をすきま嵌めで構成し、前記玉軸受け外輪と軸受け穴のすきまに接着剤を挿入して固定したことにより、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixed frame and a drive shaft that is rotatably provided at the center of the fixed frame, the tip of which is a crank portion, and an orbiting scroll ball bearing that is positioned within the fixed frame and is mounted on the crank portion of the drive shaft. Between the orbiting scroll provided so as to be pivotable via the end plate and a lap portion standing on the end plate, and the end portion of the fixed frame provided opposite to the orbiting scroll and between the end portion of the orbiting scroll and the end plate. A fixed scroll provided with a lap that forms a plurality of compression chambers, and an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame to prevent the orbiting scroll from rotating. A scroll-type fluid machine, wherein the auxiliary crank orbiting scroll-side ball bearing outer ring and the insertion hole are configured with a clearance fit, and the ball bearing outer ring and the bearing By fixed by inserting an adhesive into the gap, the hole position of the auxiliary crank ball bearing can be assembled even slightly deviated.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかるスクロール式流体機械の縦断面図を示している。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll type fluid machine according to the present invention.

図１に示されるように、モータケーシング１内に電動機の固定子２が固定されており、駆動軸３に電動機の回転子４が固定されている。駆動軸３の先端はクランク状になり旋回スクロール５の鏡板中心に旋回スクロール玉軸受け６を介して回転可能に接合されている。また、駆動軸３は固定フレーム７に主軸玉軸受け８でもって回転自在に支持されている
。前記旋回スクロール５の鏡面にラップ部９が立設され、その旋回スクロール５に対向して前記固定フレーム７の他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部９との間で複数の圧縮室を形成するラップ部１０が立設された固定スクロール１１がある。 As shown in FIG. 1, a motor stator 2 is fixed in a motor casing 1, and a motor rotor 4 is fixed to a drive shaft 3. The tip of the drive shaft 3 has a crank shape and is joined to the center of the end plate of the orbiting scroll 5 via an orbiting scroll ball bearing 6 so as to be rotatable. The drive shaft 3 is rotatably supported by a fixed frame 7 with a spindle ball bearing 8. A wrap portion 9 is erected on the mirror surface of the orbiting scroll 5, and is provided on the other end side of the fixed frame 7 so as to face the orbiting scroll 5. There is a fixed scroll 11 in which a lap portion 10 forming a compression chamber is erected.

また、前記旋回スクロール５の自転運動を防止するために旋回スクロール５と固定フレーム７の間にクランク機構１２が設置されている。またこのクランク機構には少なくとも３個以上の補助クランク１３（１個のみ図示）と旋回スクロール側および固定フレーム側に旋回スクロール側玉軸受け１４、固定フレーム側玉軸受け１５により回転自在に設置されている。旋回スクロール側玉軸受け１４は単列深溝玉軸受けであり、固定フレーム側玉軸受けは複列アンギュラー玉軸受けで構成されている。 A crank mechanism 12 is installed between the orbiting scroll 5 and the fixed frame 7 in order to prevent the orbiting scroll 5 from rotating. Further, this crank mechanism is rotatably installed by at least three or more auxiliary cranks 13 (only one is shown), the orbiting scroll side ball bearings 14 and the fixed frame side ball bearings 15 on the orbiting scroll side and the fixed frame side. . The orbiting scroll side ball bearing 14 is a single row deep groove ball bearing, and the fixed frame side ball bearing is composed of a double row angular ball bearing.

以上のように構成されたスクロール式流体機械について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the scroll type fluid machine configured as described above will be described below.

まず、駆動軸３が回転するとクランク機構１２により自転防止されながら旋回スクロール５が公転し、旋回スクロールのラップ部９と固定スクロールのラップ部１０に囲まれた空間が圧縮され固定スクロールに設けられた吐出口１６より圧縮流体が吐出される。 First, when the drive shaft 3 rotates, the orbiting scroll 5 revolves while being prevented from rotating by the crank mechanism 12, and the space surrounded by the orbiting scroll wrap portion 9 and the fixed scroll wrap portion 10 is compressed and provided in the fixed scroll. A compressed fluid is discharged from the discharge port 16.

また、旋回スクロール側玉軸受け１４に採用されている単列深溝玉軸受けはスラスト方向およびラジアル方向の自由度が複列アンギュラーより大きいので補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であり、複列アンギュラー玉軸受けを採用した場合より旋回スクロールの容量を小さく構成し、遠心力等の力を低減することが出来る。 In addition, the single row deep groove ball bearings used for the orbiting scroll side ball bearings 14 have a greater degree of freedom in the thrust and radial directions than double row angular so that they can be assembled even if the holes for the auxiliary crank ball bearings are slightly misaligned. Thus, the capacity of the orbiting scroll can be made smaller than when a double-row angular ball bearing is adopted, and the force such as centrifugal force can be reduced.

（実施の形態２）
図２は、本発明にかかるスクロール式流体機械の補助クランク機構部周りの拡大図を示している。 (Embodiment 2)
FIG. 2 shows an enlarged view around the auxiliary crank mechanism of the scroll fluid machine according to the present invention.

図２に示されるように補助クランク１３の旋回スクロール６側玉軸受け１４の外輪１４ａはすきま嵌めで構成されており、前記すきま部に接着剤１７充填されている。 As shown in FIG. 2, the outer ring 14a of the orbiting scroll 6-side ball bearing 14 of the auxiliary crank 13 is formed by a clearance fit, and the clearance 17 is filled with an adhesive 17.

以上のように構成された補助クランク機構部周りの嵌め合いについて、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the fitting around the auxiliary crank mechanism portion configured as described above will be described below.

旋回スクロール側玉軸受け外輪１４ａと挿入穴をすきま嵌めで構成し、前記玉軸受け外輪と軸受け穴のすきまに接着剤１７を挿入して旋回スクロール６と固定フレーム７を補助クランク機構１２でもって組み立てた後、接着剤１７を凝固固定することができるため、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能である。 The orbiting scroll-side ball bearing outer ring 14a and the insertion hole are configured with a clearance fit, and the orbiting scroll 6 and the fixed frame 7 are assembled with the auxiliary crank mechanism 12 by inserting the adhesive 17 into the clearance between the ball bearing outer ring and the bearing hole. Thereafter, since the adhesive 17 can be solidified and fixed, the assembly is possible even if the position of the hole for the auxiliary crank ball bearing is slightly shifted.

以上のように、本実施の形態においては旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受けを単列深溝玉軸受けとし、固定フレーム側の玉軸受けを複列アンギュラー玉軸受けとしているので、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であり、旋回スクロールの容量を小さく構成し、遠心力等の力を低減することが出来る。 As described above, in the present embodiment, the scroll fluid machine includes the auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame in order to prevent the orbiting scroll from rotating. The auxiliary crank orbiting scroll side ball bearing is a single row deep groove ball bearing and the fixed frame side ball bearing is a double row angular ball bearing. The capacity of the orbiting scroll can be reduced, and the force such as centrifugal force can be reduced.

上述したように、本発明にかかるスクロール式流体機械は、補助クランク玉軸受け用の穴位置が多少ずれても組立てが可能であるため流体送風機、空気圧縮の用途にも適用できる。 As described above, the scroll fluid machine according to the present invention can be assembled even if the position of the hole for the auxiliary crank ball bearing is slightly deviated, and therefore can be applied to fluid blowers and air compression applications.

本発明の実施の形態１にかかるスクロール式流体機械の縦断面図1 is a longitudinal sectional view of a scroll fluid machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態２にかかるスクロール式流体機械のクランク機構部の拡大断面図The expanded sectional view of the crank mechanism part of the scroll type fluid machine concerning Embodiment 2 of the present invention. 従来のスクロール式流体機械の補助クランク機構の縦断面図A longitudinal sectional view of an auxiliary crank mechanism of a conventional scroll type fluid machine 従来のスクロール式流体機械の縦断面図Vertical section of a conventional scroll fluid machine

符号の説明Explanation of symbols

１モータケーシング
２固定子
３駆動軸
４回転子
５旋回スクロール
６旋回スクロール玉軸受け
７固定フレーム
８主軸玉軸受け
９旋回スクロールのラップ部
１０固定スクロールのラップ部
１１固定スクロール
１２補助クランク機構部
１３補助クランク
１４旋回スクロール側玉軸受け
１５固定フレーム側玉軸受け
１６吐出口
１７接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor casing 2 Stator 3 Drive shaft 4 Rotor 5 Orbiting scroll 6 Orbiting scroll ball bearing 7 Fixed frame 8 Spindle ball bearing 9 Orbiting scroll lap part 10 Fixed scroll lap part 11 Fixed scroll 12 Auxiliary crank mechanism part 13 Auxiliary crank 14 Orbiting scroll side ball bearing 15 Fixed frame side ball bearing 16 Discharge port 17 Adhesive

Claims

固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受けを単列深溝玉軸受けとし、固定フレーム側の玉軸受けを複列アンギュラー玉軸受けとしたことを特徴とするスクロール式流体機械。 A fixed shaft and a rotation shaft provided at the center of the fixed frame so as to be rotatable. The drive shaft with the tip serving as a crank portion and the crank portion of the drive shaft positioned in the fixed frame can be swung via a revolving scroll ball bearing. A plurality of compression chambers between the orbiting scroll provided on the end plate and the wrap portion standing on the end plate, and the other end of the fixed frame facing the orbiting scroll and the end plate on the end portion of the orbiting scroll. A scroll-type fluid machine comprising: a fixed scroll provided with a lap that forms a sway; and an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame to prevent the orbiting scroll from rotating. The ball bearing on the orbiting scroll side of the auxiliary crank is a single row deep groove ball bearing, and the ball bearing on the fixed frame side is a double row angular ball shaft. Scroll fluid machine, characterized in that only the the.

固定フレームとその固定フレームの中心部に回転可能に設けられ、先端がクランク部となった駆動軸と前記固定フレーム内に位置してその駆動軸のクランク部に旋回スクロール玉軸受けを介して旋回可能に設けられ鏡板にラップ部が立設された旋回スクロールと、その旋回スクロールに対向して前記固定フレームの他端側に設けられて鏡板にその旋回スクロールのラップ部との間で複数の圧縮室を形成するラップが立設された固定スクロールと、前記旋回スクロールの自転運動を防止するために前記旋回スクロールと前記固定フレームとの間に設けられた補助クランク機構とを備えてなるスクロール式流体機械とし、前記補助クランクの旋回スクロール側玉軸受け外輪と挿入穴をすきま嵌めで構成し、前記玉軸受け外輪と軸受け穴のすきまに接着剤を挿入して固定したことを特徴とするスクロール式流体機械。 A fixed shaft and a rotation shaft provided at the center of the fixed frame so as to be rotatable. The drive shaft with the tip serving as a crank portion and the crank portion of the drive shaft positioned in the fixed frame can be swung via a revolving scroll ball bearing. A plurality of compression chambers between the orbiting scroll provided on the end plate and the wrap portion standing on the end plate, and the other end of the fixed frame facing the orbiting scroll and the end plate on the end portion of the orbiting scroll. A scroll-type fluid machine comprising: a fixed scroll provided with a lap that forms a sway; and an auxiliary crank mechanism provided between the orbiting scroll and the fixed frame to prevent the orbiting scroll from rotating. The auxiliary crank orbiting scroll-side ball bearing outer ring and the insertion hole are configured with a clearance fit, and the clearance between the ball bearing outer ring and the bearing hole is Scroll fluid machine, characterized in that inserted into and secured to the Chakuzai.